电动飞行器论文设计

电动飞行器论文设计（精选8篇）

电动飞行器论文设计 篇1

智能电动调节阀的执行器的特点功能

麦克森阀门所生成的电动执行器在执行器的厂家上有一定的名气，在36年的生成设计中，适合在各种环境中安装使用，成为市场上稳定可靠性极高的电动执行器生成厂家，凭借着先进的生产技术，在电动执行器行业占领着首要的地位。

麦克森阀门所生成的电动调节阀，电动蝶阀，电动球阀在市场上的使用情况都比较好，成熟的技术下，推动阀门行业的发展，执行器是自动化系统中接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。下面就来详细的介绍麦克森阀门新推出的新型智能型电动调节阀中的电动执行器，有着如下的特点：

（一）双密封，双保护

IQ外壳的防护等级的提升，跟之前的电动执行器相比，在防水防尘与密封性上有了大幅度的提升，采用了双密封系统，使得阀门的内部元件得到了更加优质的保护，主要是因为：在防水界限的终端上对电缆与接线端子的隔离，我们在使用时，去掉接线的端盖，也可以保持电动调节阀的密封性，而且模块密封性独立，在维护与保养上更加方便可靠。

（二）力矩测量

电动执行器在阀门上去取到驱动的作用，自然在控制有能够稳定可靠搞精度的作用驱动控制，所述的力距传感装置由感应铁芯、感应线圈和感应测量电路组成；感应铁芯置于感应线圈内，并和蜗杆固定联接；感应线圈由两个绕组构成，其中一个为基准绕组，产生交流电压，在线圈周围产生磁场；另一个为感应绕组，产生信号电压；感应线圈的两个绕组分别与感应测量电路连接，电机蜗杆推力的反作用力直接转换成输出力矩比例的电信号，可获得准确的、可重复的力矩测量值，且独立于频率、电压和温度变化。

（三）元件减少

合理的优化设计必将整个阀门的体积与部件结构减少，就跟我们目前使用的电脑手机一样的，在每一次的生成研发时，都会对整个体积进行缩减，手机越来越薄，而电脑也一样质量体积得到了优化设计，电动执行器也是随着执行器的发展，新型的电动执行器也必将在外型上有所变化，来使用目前的主流，气动对IQ系统中的手轮，控制架进行优化整合，提升可靠性的同时，减少互连，布线的复杂程度。还采用了新型的数据系统保护工呢过，提升了性能的同时增加了可靠性。

（四）非侵入式终身密封

IQ的现场调试无需卸掉电气箱端盖。所有设定和调整均使用提供的红外线设定器来完成。在我们制造厂的受控环境中组装后，气体交换已被排除-所有内部元件终身得到保护。非侵入式控制器意味着没有穿过控制箱体的贯通轴。简单、可靠，IQ简化了设计，而规格和性能有所扩展。

可见麦克森阀门在生成各种电动执行器时，有着自己的想法与优化设计理念，增加性能可靠性，还能够使用电动执行器的结构更加紧凑精致，在电动调节阀的使用了，对调节有了更好的操作。

更多知识：电动调节阀

电动飞行器论文设计 篇2

1.1 电动多旋翼飞行器的功能及组成

UAV即无人驾驶飞行器, 包括旋翼式飞机、直升机、软式小型飞船以及其它飞行器。旋翼飞行器能够完成定点悬停、低速飞行、垂直起降和室内飞行等任务, 这决定了旋翼飞行器能够执行某些固定翼飞机无法完成的任务。多旋翼飞行器是由多组动力系统组成的飞行平台, 一般常见的有四旋翼、六旋翼、八旋翼, 也有超过十旋翼的组成。旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向, 四个旋翼处于同一高度平面, 且四个旋翼的结构和半径都相同, 四个电机对称的安装在飞行器的支架端, 支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。电动多旋翼飞行器由无刷电机驱动螺旋桨组成单组旋翼动力系统, 由惯导系统、飞控系统、导航系统、电子调速器组成控制驱动部分。

1.2 电动多旋翼飞行器的优缺点分析

和传统飞行器相比, 电动多旋翼飞行器有明显的优势。第一, 安全稳定, 事故发生的概率大大降低;第二, 需要的起降条件要求很低, 有条几十米的跑道就可以完成起降;第三, 从噪音来看, 由于以高能电池作为能量, 所以噪音非常小;第四, 维护方面, 简单的机械部件组成与传统直升机相比维护相当简单;第五, 操作方面, 操纵简单, 整机全电子增稳, 一个人只需要半天左右学习就基本可以独立驾驶。

当然, 电动多旋翼飞行器也有一些缺点。例如, 首先, 速度慢, 电动旋翼飞行器的速度和固定翼飞机相比差得太远, 因此在需要快速运输而又没有特别要求的场合, 都使用普通固定翼飞机;其次, 灵活性欠佳。虽然电动多旋翼飞机比直升飞机略快一点, 安全性也更高, 但其使用灵活性却比直升飞机差太多。它的机动性远逊于直升飞机, 不能悬停, 更不能倒飞。而且虽然比固定翼飞机起降场地要求低很多, 跟直升飞机比起来却又相差很多, 因为直升飞机可以垂直起降, 但多旋翼飞行器若想垂直起降就必须设计更多复杂的结构, 安全和操控的优势也会受到很大影响。

2 电动多旋翼飞行器的设计

2.1 控制系统硬件设计

电动多旋翼飞行器的硬件系统需要完成以下功能:完成对于底层传感器如IMU、电子罗盘、气压高度计和GPS的数据采集;根据载体的位置、速度、姿态等信息, 根据飞行控制算法, 计算四个直流无刷电机的期望转速;完成四旋翼无人飞行器平台与地面站问的数据交互, 以实现对飞行器的检测、评估和遥控;通过组合导航信息融合算法, 实现对飞行器运动参数的实时估计;根据期望转速, 实现对电机的控制。

根据以上功能可知, 电动多旋翼飞行器硬件系统需包括以下模块:底层数据采集模块、核心处理器模块、电机驱动模块、数据无线传输模块等。该系统中, 底层传感器的接口种类较多, 且可能随时需要扩展新的传感器, 而信息融合和控制算法则要求处理器具有强大的运算能力和较高的频率, 因此, 选用DSP/FPGA嵌入式系统作为系统硬件结构的丰体, 实现数据采集、信息融合和飞行控制等功能。DSP芯片可以选择TMS320F28335, FPGA芯片可以选EP3C10, 航姿参考系统中气压高度计、IMU、GPS和电子罗盘分别选择MPX4115A气压高度计, ADISl6350, LEA一5A以及HMC5843三轴磁传感器。

2.2 直流无刷电机系统设计

直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成, 是一种典型的机电一体化产品。直流无刷电机 (BLCD) 既具备直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的优势, 又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等特点。直流无刷电机主要由电机本体、位置传感器和电子开关电路等三部分组成。无刷电机的转子一般为含有稀土的永磁体, 定子则为可以通电的电枢绕组。当定子的一相绕组通电, 该相绕组产生的磁场与定子磁场产生作用力, 如果使定子的三相绕组交替通过电流, 则能够在电机转子周围产生交变的磁场, 从而驱动定子转动。按照传统定义方式, 三相直流无刷电机的反电势是梯形波, 其电枢绕组的控制电流为直流方波。三相六状态120°双极性驱动模式具有平均转矩相对较大、电流利用率高、脉动小、无工作死区等优点, 因此, 可以选择三相六状态的驱动模式。

2.3 运动参数检测系统设计

惯性导航是一种航迹推位算法, 通过加表和陀螺分别测量载体的比力和角速率, 并利用积分算法求解载体的位姿信息, 捷联式惯性导航系统 (SINS) 是惯性导航的一种, 它具有完全自主, 全天候工作、机动灵活等特点, 可以连续提供包括姿态、速度、位置在内的各种导航参数信息。然而, 惯导系统存在误差随时间迅速积累的缺点。因此, 具有用户设备体积小、成本低、性能好、随时使用、被动定位等优良性能的全球卫星导航系统 (GNSS) 在定位、测姿、测速等方面得到了广泛应用。目前公认的四个全球卫星导航系统按组建国家 (地区) 分别为:GPS、GLONASS、Galileo、COMPASS, 而其中, GPS的应用最为广泛。GPS和SINS具有极好的互补性。根据实际中不同的应用要求, SINS/GPS组合导航系统可以有不同深度的组合方式, 主要分为:松组合 (LooselyCoupled Integration) 、紧组合 (Tightly—Coupled Integration) 、载波相位及相位率组合、深组合 (Deeply—Coupled Integration) 、以GPS为基础的深组合 (GPS—Based Deeply-Integrated) 等。

3 电动多旋翼飞行器在农业中的应用

3.1 电动多旋翼飞行器的用途

电动多旋翼飞行系统可广泛应用于农业中低空撒种、喷洒农药, 治安监控、森林灭火、灾情监视、应急通讯、电力应用、海运应用、气象监测、航拍航测, 另外对空中勘探、无声侦查、边境巡逻、核辐射探测、航空探矿、交通巡逻等三十多个行业方面的应用也将进一步得到开发。

3.2 农业领域中电动多旋翼飞行器的应用

电动多旋翼飞行器以稳定飞行和操作简单的特性, 携带药液进行低空喷洒 (比农作物高2米) , 可以实现喷洒均匀, 药效好, 极大的节约了人力, 实现高效率作业。飞行器携带病虫色谱摄影设备还可以对大面积植被进行病虫害监测和预警, 做到及早发现, 及时治理。具体讲, 电动多旋翼飞行器在农业中的应用体现在两大方面:

第一, 农田信息获取。由于传统农田信息获取方式受限于成本和作业周期等的影响, 加上我国作物种植情况复杂、作物品种多样, 因此低空农田信息获取系统有着更好的发展前景。而电动多旋翼飞行器具有悬停、小范围采集农田信息、不受空域影响、对农田没有破坏性等优点, 因此适合农田信息采集与获取, 替代大多数的人工采集。

第二, 农作物植保喷洒。农村土地流转的加速导致越来越多的农民开始规模化经营, 规模化经营就要求有相应的生产技术作为配套, 例如农作物植保喷洒领域。多旋翼飞行器以稳定飞行和操作简单的特性, 携带药液进行低空喷洒, 可以实现喷洒均匀, 药效好, 极大地节约了人力, 实现高效率作业;飞行器携带病虫色谱摄影设备还可以对大面积植被进行病虫害监测和预警, 做到及早发现, 及时治理。

参考文献

[1]卡普兰.空间飞行器动力学与控制[M].北京:科学出版社, 1981.

[2]杨向宁, 杨进, 邹利平.直流无刷电机控制系统的建模与仿真[J].华南理工大学学报:自然科学版, 2005, 33 (8) :28, 32.

电动飞行器论文设计 篇3

【关键词】多学科设计优化算法；飞行器设计；协同优化方案；复杂系统

飞行器系统设计受到其计算复杂性、信息交换复杂性、模型复杂性、组织复杂性的影响，其初步设计参数的确定需要多学科设计优化算法的参与，从而确保设计质量、降低研发成本、缩短研制时间。传统的飞行器设计割裂了各学科之间的影响作用，系统的整体最优性受到一定程度的冲击，其设计周期和开发成本都相对有所增大。本文以多学科设计优化算法和飞行器设计为重点，简要分析多学科设计优化算法的具体应用。

一、多学科设计优化

一般而言，复杂系统的分析方法是将该系统划分为若干子系统，因子系统之间作用机制的不同，复杂系统又被归属于两大类，一类是层次系统，另一类是非层次系统。层次系统下各子系统呈现出“树”结构，有着较强的顺序性，而非层次系统中的子系统呈现出“网”结构，有耦合关系。目前多学科设计优化算法以非分层系统为主研究点。

从数学上可以表达为：

寻找：X

最小化：f=f（X，y）

约束：hi（X，y） =0（i=1，2，…m）

gi（X，y）≤0（j=1，2，…n）

其中目标函数是f，设计变量是X，状态变量是y；等式约束是hi（X ，y）；不等式约束是gi（X，y）。在非分层系统中，该算法需要多次迭代才能够完成，而分层系统的计算可以依据一定的顺序。这样的计算过程即为系统分析。当系统分析中X有解时，约束与目标函数才能够被获得。

多学科设计优化算法的计算复杂性体现在系统分析过程中迭代的多次使用，而信息交换复杂性体现在受到子系统之间耦合作用的影响，子系统间的信息交换呈现出复杂的特点。多学科设计优化算法以上述两大复杂性为重点，而理想化的算法包括以下几方面特性：模块化结构；定量的信息交换；子系统之间优化和分析的并行；设计的能动性；计算次数的减少；子系统与工程设计组织形式的一致性；全局最优解的得出概率最大化。

二、多学科设计优化算法与应用

多学科设计优化算法包括三大方面，协作优化、并行子空间优化和单级优化。

（一）单级优化算法

单级优化算法中的系统级优化算法主要应用于目标系统复杂性低、变量较少的设计中，其与传统的单学科优化算法有较大的相同点。受到单级优化算法计算次数较多的影响，飞行器设计的分析模型以近似估算为主，对各学科之间的相互作用的反映较少。为了有效解决多学科设计优化中的计算复杂性，设计人员多采用系统分析中的近似值或控制系统分析的次数。

在基于全局敏感方程基础上的单级优化算法中，飞行器整体系统的敏感性能够得到较好地把握，各子系统的敏感分析也能够并行开展。但在实际的应用研究中，该单级优化算法也暴露出相应的问题，其一，仅能针对连续变量；其二，对计算机CPU时间要求较高；其三，子系统中的设计优化有所欠缺。

一致性约束优化算法主要通过对子系统之间耦合关系的规避来促进各子系统的系统分析的独立性。该算法中分析过程和设计过程有着较强的同步性，各子系统能够独立的进行维护和更换，但其设计优化的目的依然未能得到实现，子系统的分析计算量也相对较大。

（二）并行子空间优化算法

并行子空间优化算法包括基于全局敏感分析的优化算法，改进版的基于全局敏感分析的优化算法和基于响应面的优化算法。

基于全局敏感的并行子空间优化算法中，各子系统互相独立，其优化的设计变量也具有差异性，系统设计变量为各子系统设计变量的组合。该算法能够有效减少计算次数，实现不同子系统的同时设计优化，原系统的耦合性也得以保留。在飞机初步设计中，多学科优化设计软件得到了较广泛的运用。但该项优化算法存在一定的缺陷性，其算法的收敛性不能得到完全的保证，因此振荡现象较为常见。而实际设计中设计变量对子系统影响范围的广泛性也导致了飞行器操稳性能的下降和结构的不稳定。

在全局敏感分析基础上做了改进的并行子空间优化算法能够提高子系统优化整合后的整体效果，数据分析近似模型的精确性得到了较大的提升。改进版的优化算法很好地解决了系统分析中的振荡现象。但上述两种并行子空间优化算法都有局限性，仅能解决连续设计变量的优化。

基于响应面的优化算法并不要求设计人员对系统敏感性开展分析，该方法能够促进连续或离散混合变量的优化问题，并有效消除数值噪音。在飞行器设计中，该算法多应用于通用航天飞机与旋翼机的初步设计中。其优点在于系统全局最优解的得出几率的增高和系统分析次数的降低。但当设计变量 和状态变量y不断增大时，人工神经网络的反应时间也相应有所延长。

（三）协作优化算法

协作优化算法旨在尽可能的减少子系统优化方案和目标方案间的差异性，推动一致性最优设计的实现。该算法有效地规避了计算的复杂性，其系统分析过程中的收敛性也得到了较高的保障。同时，协作优化算法不仅确保了子系统的分析功能，还为子系统的设计优化提供了推动力，各子系统在优化过程中可以忽略其他子系统的干扰，确保约束的满足。结合实际算例来看，协作优化算法还存在一定的问题，其系统分析的次数被加大，优化解的寻找过程相对漫长。

结束语

虽然国内的多学科设计优化算法得到了较好的发展，但其理论问题和实际问题依然较多。并行子空间优化算法和协作优化算法还需要设计人员对其收敛性进行完善的理论证明。目前，多学科设计优化算法广泛应用于飞行器设计中的气动、性能、结构等方面，但动力系统和隐身性能等方面突破较少。多学科设计优化算法未来的发展主要以可靠性、经济分析和维修性为主，建立起科学的分析模型和统计数据库。

参考文献

[1]蒋鲁佳，辛万青，布向伟.导弹总体多学科设计优化耦合关系处理方法[J].导弹与航天运载技术，2009（06）.

[2]尤政，李冠华.多学科设计优化方法在微纳卫星总体设计中的应用[J].中国航天，2010（04）.

[3]梅小宁，杨树兴.复杂系统的多学科设计优化综述[J].工程设计学报，2010（03）.

飞行器多路温度巡检系统设计 篇4

针对因飞机机身局部结冰引起的飞行事故屡屡发生,严重威胁到飞行安全的.问题,研究出一种适用于机身各部位温度检测和功能事务管理的多路温度巡检系统,该系统利用机身表皮内嵌的温度传感器感知外界实时的温度变化,并通过RS485通信方式,将温度信息传递给单片机进行数据集中和处理,其结果通过DSP串行口在液晶屏中显示.另外,该系统利用uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统作为其事务管理系统,使整个温度巡检过程简单、高效.实验结果显示:该系统可以实时反映温度传感器所处的环境温度.

作 者：樊琼剑 程林 杨忠 沈春林 FAN Qiong-jian CHENG Lin YANG Zhong SHEN Chun-lin 作者单位：樊琼剑,FAN Qiong-jian(南京航空航天大学,自动化学院,江苏,南京,210016;空军航空大学,航空控制工程系,吉林,长春,130022)

程林,杨忠,沈春林,CHENG Lin,YANG Zhong,SHEN Chun-lin(南京航空航天大学,自动化学院,江苏,南京,210016)

刊 名：传感器与微系统 PKU英文刊名：TRANSDUCER AND MICROSYSTEM TECHNOLOGIES年，卷(期)：200726(10)分类号：V233.7关键词：结冰 温度传感器 多路温度巡检系统 嵌入式操作系统

★ 飞行器多路温度巡检系统设计

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★ 异步串行通信接口的IP核设计

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★ 六年级读写竞赛试题

★ 阅读教学中读写结合的探究 教案教学设计

★ 读写结合的一条新路(网友来稿)

先进飞行器设计复习题(修改版) 篇5

1、飞机研制的几个主要阶段及其内容（新规定或传统划分方法）。①论证阶段—研究设计新飞机的可行性

其工作内容包括拟定新飞机的战术技术要求，新飞机的总体技术方案以及研制经费、保障条件和对研制周期的预测，最后形成武器系统研制总要求。

②方案阶段—设计出可行的飞机总体技术方案

即确定飞机布局形式、总体设计参数、选定动力装置和各主要系统方案及其主要设备以及机体结构用的主要材料和工艺分离界面；进而形成飞机的总体布置图、三面图、结构受力图，重心定位、性能、操纵安定性计算，结构强度和刚度计算以及提出对各分系统的技术要求；最终要制造出全尺寸的样机，进而人机接口、主要设备和通路布置的协调检查以及使用维护性检查。新制飞机的样机在经过使用部门，特别是经空地勤人员审查通过后，可以冻结新飞机的总体技术方案，开始转入工程研制。

③工程研制阶段—进行详细设计，向制造部门提供生产图纸试制原型机

在工程研制阶段，制造部门的工艺人员要制定飞机制造工艺总方案，并对详细设计的零部件图纸进行工艺性审查。同时，各分系统的设备要陆续提交设计部门进行分系统的验证，然后对液压、燃油、飞控、空调、电源、航空电子等分系统作全系统的地面模拟试验。工程研制阶段的最终结果是试制出4~10架原型机，并制定试飞大纲和准备好空地勤人员使用原型机所需的相应技术文件，并具有进行试飞所必需的外场保障设备。

④设计定型阶段—进行定型试飞

新飞机首飞成功后即应按试飞大纲要求，进行定型试飞。⑤生产定型阶段－少量改进，小批量生产

经过设计定型后，新飞机可能还会有一定的更改，特别是工艺性的改进。改进后的飞机进入小批量生产。首批生产的飞机也应经鉴定试飞，主要检查工艺质量，通过后即可进入成批生产。

2、写出重量方程，说明其中各项的意义；对于不存在重量突变的情况，试说明采用该方程估算起飞重量的一般过程。

W0WcrewWpayloadWfuelWempty从左至右依次是乘员、有效载荷、燃油和空机重量

WfW估算： W0WcrewWpayload()W0(e)W0W0W0 WfWeW0()W0()W0WcrewWpayloadW0W0

WcrewWpayloadW0 1(W/W)(W/W)f0e0WCREW是指飞机乘员的重量，对于歼击机带全套装具的飞行员，一般每人重量为100kg。乘员数量是根据战术技术要求确定的。

Wpayload是指飞机上为执行任务所必须装载的武器、弹药和特种设备，如监视雷达、反潜系统、电子干扰系统等大型装置的重量。飞机上的通信导航、识别、电子对抗及火控系统等，凡完成任务需要而与飞机尺寸无直接关系的任务装载设备也可以列入装载重量中。这类执行任务必须的装载重量一般在战术技术要求中明确。对于现代歼击机，一般执行任务需要的装载重量约为2-4t。

Wfuel是机内装载燃油的重量，是根据完成战术技术要求规定的飞行剖面或航程来确定的。在初步估计时，也可用同类飞机的Wfuel统计数据。

Wempty是指飞机无乘员、无任务装载及无燃油的飞机重量，包括飞机的结构、动力装置及机载设备等随飞机尺寸变化的重量，在初步估算时Wempty也有一个统计值，对不同用途的飞机该值是不同的。

在设计的早期，需要对飞机重量有一个粗略的估计，机翼和尾翼重量从每平米暴露于外界区域重量的历史经验数据确定，同样地，机身重量基于它的浸湿面积。起落架重量从起飞总重的摩擦力估算，安装的发动机重量是未安装时重量的倍数，最后，剩余的飞机空重通过起飞总重中估算。

3、一架喷气式飞机具有如下图所示的任务剖面，假定余油和不可用油占6%，试写出燃油系数的表达式。

4、下图所示各种尾翼布局，试从结构和气动综合的角度分析哪种布局对改出尾旋最有利。

飞机的方向安定性和操纵性是用立尾、腹鳍及方向舵来实现的。立尾在改出尾旋中起着关键作用，为从尾旋中改出，要有足够的方向舵效率。在布置立尾时要考虑使方向舵在大迎角时离开平尾的尾迹。

尾旋时，飞机基本上是垂直下落，同时导致绕一垂直轴旋转，此时必须制止旋转并减小侧滑角，从而要求有足够的方向舵操作;大迎角下，平尾失速，产生紊流尾迹，并以大约45 °的角度向上扩展。作为经验法则，方向舵至少应有三分之一必须在尾迹之外;将平尾上移也也可减小平尾尾迹对方向舵的影响，但需要提防上仰;背鳍因产生一个附着于垂尾上的涡而改善了大侧滑角下的尾翼效率，这可防止在尾旋中所遇到的那种大侧滑角，并在尾旋中增大方向舵操纵;腹鳍可以防止大侧滑角，且不会被机翼尾迹淹没，还用于避免高速飞行中的航向不稳定性。

5、推重比和翼载的概念，内在联系，确定该参数的一般方法（课件上说根据画图确定）。

推重比（T/W）是发动机地面台架状态的推力值与飞机重量之比；翼载（W/S）是指飞机重量与机翼参考面积之比

6、布局选择（可侧重气动、结构、装载、性能、维护和代价等方面某一方面）方面的问题，对下列四种布局进行选择，讲出主要理由。

a、正常式布局：多数飞机采用正常式布局，主要是因为正常式飞机布局积累的知识和设计经验比较丰富。飞机正常飞行时，保证飞机各部分的合力通过飞机的重心，保持稳定的运动。正常式布局的水平尾翼一般提供向下的负升力，为了保证飞机的静稳定性，飞机机翼的迎角大于尾翼的迎角。

多数战斗机都采用正常式布局，现代战斗机更强调中、低空机动性，要求飞机具有良好的大迎角特性。在20世纪70年代发展了边条机翼，在中到大迎角范围边条产生的脱体涡除本身具有高的涡升力增量外，还控制和改善了基本翼的外翼分离流动，从而提高了基本翼对升力的贡献。边条翼在大迎角时使升力增加，诱导阻力减小，跨音速时延缓波阻的增加，减小超声速的波阻。由于边条翼所具有的优点，许多三代战斗机，如F-

16、F/A-

18、米格-

29、su-27皆采用正常式边条翼布局。b、联翼布局：与常规布局相比较，联翼优点：提高了抗弯扭强度，减轻了结构重量 ；提供直接升力和直接侧向力控制能力；减少了诱导阻力；减少了跨音速和超音速波阻，可以更好的采用面积律 c、三翼面布局：在正常式布局的基础 上增加了水平前翼构成的，它综合了正常式布局和鸭式布局的优点，有望得到更好的气动特性，特别是操纵和配平特性，增加前翼可以使全机气动载荷分布更为合理，减轻机翼上的气动载荷，有效的减轻机翼的结构重量；前翼和机翼的襟副翼，水平尾翼一起构成飞机的操纵控制面，保证飞机大迎角的情况下有足够的恢复力矩，允许有更大的重心移动的范围；前翼的脱体涡提供非线性升力，提高全机最大升力。d、设计思路是让机身也参与产生升力。但是如果采用增压客舱，机身将变得非常重。

对于大型运输机而言，其应用有待深入的研究

7、战斗机座舱几何尺寸主要取决于哪些因素？

a、人体尺寸 b、座椅尺寸 c、操作和活动空间 d、安全弹射离机通道 e、仪表板、显示器 f、操纵台 g、视界-座舱盖 h、设备安装

8、飞机起落架形式和轮数与飞机重量的典型关系式怎样的？ 1）双前轮使用普遍，尤其是对采用弹射起飞的舰载机

2）重量大约在 50,000lb 以下时，尽管就万一有一个轮胎瘪胎情况下的安全性而言，在每个主轮支柱上采用双轮好些，但通常每个支柱还是采用单主轮

3）重量 50,000 ~ 150,000 lb（甚至到250,000lb），每个支柱一般都使用双轮

4）重量 200,000~ 400,000 lb，通常采用 4 轮的小车式 5）重量大于400,000 lb，采用四个轮轴架，每一轮轴架带4个或6个机轮，以便沿横向分散飞机的总载荷

9、请说明下图中9 种隐埋式发动机的进气道的进气位置。

10、下列座舱透明舱盖设计时需要考虑的A、B 角的名称分别是什么，并说明对于战斗机它们通常的取值是多少。

A为正前方下视界，11-15°；B为正侧方下视界，40°

11、简述飞机总体布局设计中应考虑哪些因素的影响。

飞机的气动布局通常是指其不同的气动力承力面的安排形式。全机气动特性取决于个承力面之间的相互位置以及相对尺寸和形状。气动布局对不同的升力值都能进行配平，在给定某一升力值时都能保持稳定的运动。选择飞机布局时，除选择气动配平的形式外，还要考虑其他因素。首先要选择机翼的平面形状、尾翼的尺寸和在飞机上的安装位置，然后是选择起落架的形式及其在飞机上的安装位置。

12、简述飞机构型设计包含的内容。飞机结构设计包括三层次的工作：

①飞机结构布局。主要是进行全机结构总体布局即选择飞机结构分离面。进一步确定各部件的主承力结构形式及传力路线，布置其主要受力构件。

②结构元件参数选择。在结构布局的基础上，选择或优化个结构元件的尺寸及材料等。

③结构细节设计。为使结构有好的耐久性，在结构元件优化的基础上，对结构的细节精心设计，如开孔、连接、圆角等的设计。飞机结构布局设计一般有一下步骤和内容：（1）飞机结构总体布局设计： ①结构总体方案的确定； ②全机结构分离面的确定。（2）部件结构布局设计： ①部件结构形式选择； ②传力结构的布置；

③工艺分离面的确定及主要结合面形式的选择。（3）全机承力系统综合检查。

（4）根据结构选材要点确定主要结构选材。

13、民航客舱布局设计考虑的主要因素是什么？

舒适性和经济性

民航机在客舱布置中需要考虑的因素，舒适性占主要位置，而客舱的舒适性主要取决于下列因素：

①座椅的设计和安排，特别是可调性和腿部空间； ②客舱布置和装饰的美感； ③旅客在舱内的活动空间；

④客舱内的微气候，即空调系统设计； ⑤舱内噪声和声共振； ⑥飞机加速度对旅客的影响； ⑦爬升和下降时机身的姿态； ⑧续航时间；

⑨卫生间、休息室和其他设施的舒适和方便程度；

⑩服务质量——乘务员的服务态度，娱乐、饮食等设施和安排。

14、民航飞机截面积尺寸和机身长度主要取决于哪些因素。机身长度及截面尺寸主要取决于客座量、座椅布置、过道、行李架、货仓等因素。

15、内装式武器弹舱和外挂武器各有哪些优缺点。武器的外挂方式的优越性（反过来就是内装式的缺点）

有较大的空间、良好的使用维护性以及武器发射前易于截获目标等 外挂武器的缺点（反过来就是内装式的优点）

大量的外挂武器会产生很大的阻力，在近声速时它可能比飞机本身的阻力还大，超声速飞行难以实现

某些机翼外挂物还会给飞机的气动弹性带来麻烦，引起颤振或抖振 一些外挂武器承受不了超声速飞行时的气动加热 外挂物的存在也损坏了飞机的隐身性能

16、飞机发动机有哪几种类型，分别适用于什么飞机。飞行速度300~400km/h（不高于Ma0.3）：活塞式发动机

飞机速度在700-800km/h：涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮桨扇发动机

亚声速客、货机（高于Ma0.65）：不带加力燃烧室的高涵道比涡扇发动机、超声速机动飞机

涡轮喷气式发动机、带加力燃烧室的低涵道比涡扇发动机、带加力燃烧室的低涵道比涡扇发动机

飞行速度超过3000km/h的飞机：冲压喷气发动机、火箭发动机、其他类型的喷气式发动机（如适用于Ma 5~6的脉冲式喷气发动机）

17、对装在飞机上得动力装置的要求有哪些？ 1)动力装置引起的附加阻力最小

2)进气及排气系统的布置应尽量发挥发动机的应有能力 3)发动机推力轴线位置应尽量减少对飞机操纵安定特性的影响 4)应保证发动机的使用维护方便 5)应防止跑道上的砂粒吸入 6)应保证安全防水

7)发动机固定接头应简单可靠 8)应保证发动机易于拆装

18、进气道设计中如何控制附面层影响。

超音速飞机最常用的沟槽式附面层隔道：1）前机身附面层在分割板和机身之间的隔道流过，通过隔道斜板够成的沟槽排出去2）隔道斜板应具有不大于30°的角度，其前缘应置于分割板前缘之后1~2倍高度处3）隔道高度可按经验取为进气道进口前机身长度的1%~3%4）附面层隔道的迎风面积应尽量小，以减小阻力

19、简述燃油系统的组成及功用。

燃油系统的组成：1）燃油箱分系统2）供油和输油分系统3）通气增压分系统4）地面加油和放油分系统5）空中加油和应急放油分系统6）惰性气体及抑爆分系统7）油量测量分系统8）散热器燃油的输送及回油分系统

燃油系统的功用是储存飞机所用的燃油，并保证在飞机战术技术要求规定的所有飞机状态和工作条件下，向发动机连续、可靠地供油。此外，还有利用燃油冷资源冷却其他设备的辅助功能。

20、简述起落装置的组成及功能。

组成：前、主起落架（机轮、刹车系统和轮胎）及其收放、锁闭指示机构，前、主起落架舱门及其收放机构和减速伞以及拦阻钩（如要求设置）组成

功能：起落装置供飞机在地面停放、滑行、起飞和着陆用，并吸收与地面冲击能量和飞机水平动能，保证飞机滑行、起飞和着陆安全以及良好的操纵性、稳定性。

21、飞机对起落架设计的基本要求有哪些？

1）在飞机起飞、着陆过程中能吸收一定的能量，包括垂直和水平方向。

2）在滑行、离地和接地时飞机的任何部分不能触及地面。3）不允许发生不稳定现象，特别是在最大刹车、侧风着陆和高速滑行时

4）起落架特性必须适合于准备使用机场的承载能力

22、试列举起落架设计的4个主要参数及其各自的含义（not sure）。

擦地角γ：对应于飞机尾部刚刚触地，起落架支柱全伸长，轮胎不压缩时，机头抬起最高时的姿态

防倒立角β（防后倒立角）：主轮在停机状态接地点位置到重心的连线偏离垂线的夹角

防侧翻角θ：飞机滑行时急剧转弯侧翻趋势的量度 前、主轮距B 主轮距

电动飞行器论文设计 篇6

高超声速飞行器后体喷管三维构型设计

为研究高超声速飞行器后体喷管三维构型的设计,以NASA半壁喷管试验为参考,进行了二维及三维内外流相互作用的数值模拟计算,分析了后体喷管三维流场的特点.从高超声速飞行器机身推进一体化的角度,构建了后体喷管三维构型,进行了不同构型设计对后体喷管性能影响的`参数研究.结果表明:后体喷管的三维效应不可忽视,后体喷管侧壁的存在及下壁面长度对性能影响较大.

作 者：徐大军 陈兵 蔡国飙 徐旭 XU Da-jun CHEN Bing CAI Guo-biao XU Xu 作者单位：北京航空航天大学宇航学院,北京,100191刊 名：航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER年，卷(期)：24(2)分类号：V235.2关键词：高超声速飞行器 一体化设计 后体喷管 三维构型 数值模拟

伯纳德电动执行器故障处理分析 篇7

伯纳德电动执行器具有体积小, 重量轻, 控制精度高, 调整维护便捷的特点。目前生产主要包括角行程, 直行程, 直行程三大类及调节型, 远控型, 开关型等型号。根据不同的应用要求, 可通过驱动阀门来完成全开全关操作, 或者执行精确定位操作。用户在现场可使用手操器对执行机构进行参数设置、调试、监控及故障排除。

法国伯纳德公司原装产品技术特点:1) 电路集成化;2) 控制电路与执行机构一体化;3) 过力矩保护功能;4) IP67、IP68防护等级;5) 电机过热保护;6) 供电电源单相220V或三相380V。

目前我公司现有数台该品牌电动执行器在生产线上运行, 主要用于生产线上的风管阀门开度控制, 下料口开度控制, 管道给水阀门控制。本文以型号“SRA6”为例, 用于余热发电窑尾锅炉给水调节。现将该电动执行器在运行过程中出现的故障问题总结出来, 供大家参考。 (部分内容参考伯纳德电动执行器调节使用说明书)

1 中控给定“开”或者“关”时执行器不动作该现象出现较为常见, 应逐一排查故障来源

1) 手轮离合器未脱离。此时应确保手轮在脱离的位置。

2) 检查现场操作面板是否处于“远程”位置。

3) CI2701板保险丝烧断。检查保险丝, 必要时更换。

4) 检查力矩开关是否动作。一般过力矩开关动作时执行器CI2701板上的“TORQUE”指示灯亮, 如果是误动作导致力矩开关动作, 应用六角匙调整力矩开关, 拧紧或松动某一方向的弹簧, 使该方向设定的力矩增加或减少。

5) 检查CI2701板上的“TH”指示灯是否亮, 电机过热保护装置跳闸导致灯亮, 执行器将在电机冷却后重新接通, 报警灯灭。

6) 执行器器内部加热器短路。如果加热器用万用表测量有短路现象, 执行器电源会跳闸。此时应将加热器开路或者更换即可。

7) CI2701板的跳线错误或者丢失。CI2701板上有11个跳线, 逐一排查跳线设置是否正确并按说明书功能表恢复。

8) GAMK板的拨码错误。逐一排查GAMK板的十个拨码是否正确, 并确保本地控制开关打到“AUTO”位置。

9) 检查执行器内部的交流接触器是否损坏。此时可以断开电源, 拆开执行器取出交流接触器, 检查三相触点是否能接通, 如不通, 则需更换交流接触器。

2 执行器只运行于本地方式, 不运行于远程方式

1) 检查“GAMK”板上的本地控制开关是否打到“AUTO”位置。

2) 用万用表检查中控给定信号, 使用与端子70串联的毫安表检查基准信号, 并判断信号极性接入正确。

3 执行器在达到阀关限位开关时不停止

1) 执行器被设置为扭矩阀关, 此时应检查阀关配置“Integral+”板上的开关1。

2) 阀关限位开关未正确调节。此时应调整阀关限位, 阀关限位开关必须在阀门阀关时启用, 使执行器被设定2为扭矩阀关。

3) 位置0%不正确。调整执行器电位器。

4 执行器在达到阀门限位开关时不停止

1) 阀门限位开关调整不正确。此时应调整阀开限位开关, 阀开限位开关必须在启时启动。

2) 位置100%调整不正确。调整定位板上的100%电位器。

5 执行器旋转方向与中控给定方向不一致

检查CI2701板上的开关3。位置“A”为顺时针阀关, 位置“B”为逆时针阀关。

6 执行器震荡

调整执行器死区设定电位器, 使之灵敏度降低。调整完毕后, 应用信号发生器测试执行器动作是否正常。如灵敏度调整过低, 执行器不受控制, 适当提高死区灵敏度, 使之受控。

7 结尾

执行器安装的注意事项:

执行器应采用合适的螺栓安装在固定机架上, 直接紧固到阀门上。执行器可在任何方向上安装, 要注意避免电缆压盖朝上, 以防止漏水。电机要避免置于下方, 防内部的冷凝水进入电机造成电机短路。

必须检查以下各项:

1) 保证电源电压与执行器铭牌上的电压数据相符。

2) 保证所有电缆压盖正确紧固。

3) 检查电动开阀操作, 确定电机旋转方向是否正确。用螺丝刀按下“开阀”行程限位开关, 电机停止运行。

用同样的方法检查电动关阀操作, 确定电机旋转方向是否正确。用螺丝刀按下“关阀”行程限位开关, 电机停止运行。本阶段如发现故障, 则请检查整个接线。

备注:室外安装建议选配加热电阻器, 以保持执行器内部干燥, 避免出现冷凝水。

日常维护:

执行器在需要进行维护时需由专业技术人员操作。电动执行器维护的目的, 是要保证使电动执行器常年处于整洁、润滑良好、运转正常的状态。运行中的电动执行器, 各种阀件必须齐全、完好。法兰和支架上的螺铨不可缺少, 不允许有松动现象。执行器与机架的连接螺栓要保持紧固, 不允许执行器动作时晃动。

《有趣的飞行棋》教学设计 篇8

本课属于“综合·探索”学习领域。

飞行棋是学生喜闻乐见的一种游戏活动，强调学生创新意识和实践能力的协调发展。由于学生在游戏中能够体验到竞争、过关的乐趣，因此下飞行棋是相当不错的课余娱乐方式。但是飞行棋本身的内涵较少，给学生提供的信息非常有限，所以在它原有基础上进行拓展，就成为本课的切入点。此外，可以让学生在设计时掌握设计技巧，在游戏时收获知识。

二、学情分析

四年级学生已经具有较好的绘画基础和对各种材料综合运用的能力。大部分学生有较强的创新意识和较好的心理品质，但也有一部分学生空间感较弱，对一些废旧物品的再利用能力有待进一步提高。

三、教学目标

（一）掌握飞行棋的组成部分、制作方法，让学生有目的地设计自己的飞行棋，培养学生的创造能力、设计能力以及协作能力。

（二）教师通过引导学生观察、分析、探究以及小组合作的方式参与学习活动，让学生运用不同的工具和材料设计和制作飞行棋，感受其中的乐趣。

（三）激发学生的创造精神，增强学生对美术学习活动的兴趣。

四、教学重难点

重点：让学生有目的地设计一副飞行棋，在设计和制作的过程中体验快乐。

难点：棋的制作、材料的合理使用以及设计是否美观实用。

五、教学用具准备

教具：多媒体课件、制作材料、飞行棋、实物投影

学具：水彩笔、油画棒、彩铅、彩纸、剪刀、胶棒

六、教学过程

（一）故事+游戏情境导入

师：棋牌王国今天要举行隆重的“飞行棋大比拼”，参加比赛的选手可真多啊，他们来自世界各地，让我们一起去看看他们是谁？你们想不想代表我们中国参加比赛呢？

生：想。

师：同学们，请看你们每小组的桌子上放的是什么？

生：飞行棋。

师：这就是棋牌王国组委会为大家准备的飞行棋，比赛现在开始吧！

师：同学们，你们谁赢了？好玩吗？看来飞行棋大赛确实很吸引大家，那么，你们想不想设计一副属于自己的飞行棋呢？“飞行棋大比拼”今年添加了一个新的环节——“飞行棋创意设计奖”，想不想参加？今天我们就来学习第八课：怎样设计一副独具匠心的飞行棋——《有趣的飞行棋》c（板书课题）

（二）教授新知

1.探究新知

（1）飞行棋的组成部分

师：同学们刚才在玩棋的时候有没有注意到：一盘棋主要由哪几部分组成呢？（先观察后思考：棋主要由哪几部分组成？）

生：棋盘、棋子、骰子。

师：棋子，代表了不同的比赛选手，制作时要有所区别，避免混淆。骰子，一般是6个面，5个面可以吗？8个面呢？怎样做？想想骰子可以用什么来做？

（棋类都有棋盘和棋子（板书：棋盘、棋子），为了增强玩棋的趣味性，有些棋类还有一些特别的成员，比如骰子。）

师：棋盘上都画了些什么呢？

生：起点、终点、路线、游戏规则、各种关卡。

（板书：起点、终点、路线、游戏规则、关卡）

（玩游戏有游戏的规则，规则很重要。关卡可以增加一些难度，增强趣味性。）

（2）欣赏图片，探究方法，解决制作中的难题

师：请同学们一边欣赏学生优秀作品，一边思考，看看你最喜欢哪一副棋，为什么？

生：我喜欢口算乐园，我们可以在玩的过程中体验到快乐，而且还能做数学题，锻炼思维能力；我喜欢跳跳棋，它不仅色彩好看，而且很好玩，每个跳板下面还有纸做的弹簧呢……

师：同学们说得都很棒，看来它们设计得的确不错。

师：再来仔细观察：这些优秀的作品都是用什么方法制作的？

生：绘画；剪贴；绘画、剪貼结合使用的方式。

师：同学们观察得真仔细！你们想设计制作一副什么样的棋？

生：海洋棋、数学棋、跳跳棋……

师：好！老师也设计了一副棋，你们看看，老师的这副棋是如何一步一步完成的？

构思主题——铅笔起稿：设计起点、终点——设计路线和关卡——设计游戏规则——整理完成（勾线、上色或剪贴、装饰）。（板书）

师：通过刚才老师的示范，我相信，同学们绝对有能力设计一副与众不同的飞行棋。在设计制作前，请挑战你们的小组任务吧——

①给这副棋起一个好听的名字吧！

②怎样设计关卡？

③想用什么材料（形式）制作？

④怎样设计更好看？

请每小组抓紧时间先进行讨论。

师：哪个小组愿意分享你们组的讨论的结果。（请一、两个组代表说说本组的计划。）

师：在制作中，你感觉还有什么比较困难的地方？

2.学生艺术实践

在小组中，选择用绘画方式的同学可独立完成飞行棋的设计；选择用绘画、剪贴相结合形式的同学，要明确分工，互相合作，共同设计制作一幅新颖、美观的游戏飞行棋。（播放音乐，教师巡视辅导）

3.展评设计

（1）自我评价。请小代表介绍他们组作品最特别、最成功的地方。同时了解还有哪些不足之处。

（2）他人互评。在这些作品中，哪副飞行棋的设计最吸引自己？哪种设计新颖大方，最有创意？对作品能否提出一些友好的建议？哪些地方需要改进？

（3）推优评价。推选五副设计，颁发棋牌王国的“飞行棋创意设计奖”。

（4）教师总结点评，激发大家的积极性与参与性：同学们在这次棋牌王国举办的“飞行棋创意设计奖”环节中表现得都很出色，所以，棋牌王国决定给我们全班同学颁发一个“集体设计奖”大奖杯，请同学们为我们自己鼓掌！

4.小结